Quels éléments favorisent l’occurrence d’effets de priorité lors de la restauration par semis d’espèces ?

Voici une page donne quelques nouvelles de l’expérimentation PEExp présentée dans le poster https://github.com/RenaudJau/PEExp/blob/main/Poster_ECOVEG_PEExp.pdf

Historique in situ

La contingence historique peut modifier la structure d’une communauté par effet de priorité. Il s’agit du fait qu’une espèce exerce un effet compétitif/facilitant causé par son arrivée précoce dans la communauté. Cet effet pourrait être utilisé en restauration : par exemple semer deux espèces dans un ordre déterminé pour en favoriser une. Mais dans quelles conditions ces effets de priorité s’exercent-t-ils ?

Dans le cadre d’un projet de restauration écologique de pelouses sèches en Haute-Durance (cf thèse d’Aure Durbecq : https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03638021), nous avions déjà mis en place une expérimentation in situ en testant l’ordre d’arrivée de deux groupes d’espèces : un groupe d’espèces subordonnées, un groupe d’espèces dominante.

Les espèces du groupe des subordonnées :

Les espèces du groupe des dominantes :

Nous avions 4 modalités :

• toutes les espèces en même temps la première année

• aucune espèce

• les dominantes l’année 1 et les subordonnées l’année 2

• les subordonnées l’année 1 et les dominantes l’année 2

Avec comme hypothèse générale que le fait de semer les subordonnées en premier permettrait de faire coexister l’ensemble des espèces. Derrière cette hypothèse générale, nous souhaitions comprendre plus en détails les éléments qui déterminaient l’occurence ou non des effets de priorité. Pour cela il fallait multiplier les modalités de semis : espèces seules ou en interaction, semis simultané ou en décalé, conditions écologiques… Même en réduisant les répétitions, faire cette expérimentation in situ aurait néccessité une surface (et des temps de maintien de l’expérimentation) beaucoup trop grands ! D’où l’idée de passer à une expérimentation en mésocosme.

Hypothèses de l’expérimentation ex situ

Nous émettons l’hypothèse que l’occurrence des effets de priorité entre deux espèces A et B et leurs directions dépendent :

• de l’environnement et des optima écologiques des deux espèces

• de l’asymétrie des interactions biotiques entre les deux espèces

Avec une occurence des effets de priorité lorsque l’asymétrie et l’équidistance aux optima écologiques sont relativement modérés mais non nuls :

Les mesures dont nous aurons besoin :

Pour tester ce cadre d’hypothèses, nous aurons besoin de connaître pour 2 (groupes d’)espèces A et B :

• la distance à l’optimum : il faut donc faire pousser les espèces en monoculture sur un gradient de conditions écologiques (ici la proportion terreau / (sable+gravier) qui est relative à la quantité de nutriments et de rétention en eau du substrat)
• l’asymétrie des interactions : il faut donc faire pousser A et B en monoculture et en interaction.
• l’occurence d’effet de priorité : pour cela, il faut semer A et B simultanément et en décalé, puis comparer leurs biomasses

Nous avons souhaité chaque espèce individuellement, mise en relation avec le groupe d’espèce dont elle ne fait pas partie. Par exemple : Plantago lanceolata est une subordonnées, elle sera donc mis en interaction avec les dominantes.

Si on fait quelques répétitions, on arrive vite à un grand nombre de pots : 736 pour être exact !

Etape 1 : pesée des graines

La quantité de graine a été pesée pour chaque pot, et disposée dans des enveloppes prêtes à être semées le jour J :

Etape 2 : préparation des substrats

Le mélange des substrats a été réalisé à l’aide d’une bétonnière et d’un peu d’huile de coude. Initialement prévue sur des tables, nous nous sommes vite rendu compte que le poids total serait un problème pour l’équilibre de ces tables.. Afin d’éviter toute catastrophe, les pots onté été redescendus avant le semis.

Etape 3 : Semis n°1

Immédiatement après le premier semis, arrosage et protection contre les oiseaux ont été mis en places :

Etape 4 : On regarde les plantes pousser

En essayant de ne pas piéger les voisins dans les filets..

Et en testant des mesures du recouvrement de végétation :

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